高速鐵路典型橋梁斷面靜力三分力系數(shù)研究.pdf

1、隨著我國軌道交通的迅速發(fā)展，高速鐵路的覆蓋范圍越來越廣，包括山區(qū)峽谷、沿海等風速較大的區(qū)域。橋梁作為高速鐵路線路中重要的組成部分，其抗風性能越來越受到廣大研究學者的重視。對高速鐵路典型橋梁斷面進行靜力三分力系數(shù)研究是開展橋梁抗風設(shè)計工作的基礎(chǔ)。通過風洞試驗獲取靜力三分力系數(shù)具有周期長、成本高等缺點。近年來，計算流體力學(CFD)數(shù)值模擬技術(shù)為獲取橋梁斷面靜力三分力系數(shù)提供了一種較為簡便、快捷、準確、低成本的途徑。
　　本文首先回顧

2、了CFD技術(shù)的發(fā)展，并介紹了相應(yīng)的數(shù)值計算原理。采用FLUENT軟件對高速鐵路常用跨度橋梁的三種典型斷面（箱梁、T梁、槽梁）的靜力三分力系數(shù)進行綜合研究?？紤]了不同湍流模型、雷諾數(shù)效應(yīng)對三分力的影響，并與風洞試驗的結(jié)果進行對比，以驗證模型的可靠性。
　　針對三種橋梁斷面的特點，進一步研究了斷面尺寸對靜力三分力的影響，運用壓力云圖，風速云圖和表面壓力分布圖對其差異性進行分析，為橋梁的氣動選型提供重要依據(jù)。
　　最后，還考慮了在

3、橋上通行列車時，對橋梁靜力三分力的影響。研究了車輛在橋上的不同位置對橋梁、車輛的三分力系數(shù)的影響。
　　研究表明:對高鐵跨度32m簡支箱梁靜力三分力系數(shù)進行數(shù)值計算時采用SST k-ω湍流模型較為合理;雷諾數(shù)對高鐵箱梁靜力三分力系數(shù)的影響較小;小攻角(-6°～6°)工況下，T形梁的阻力系數(shù)最小，箱形梁次之，槽形梁最大，而在升力系數(shù)與扭矩系數(shù)方面，槽形梁抗風性能最佳，T形梁次之，箱形梁最差。橋梁斷面的尺寸變化對其靜力三分力系數(shù)影響顯